The philosophy of experiment

Summary

The accepted outlook in quantum mechanics (q.m.) is based entirely on its theory of measurement. Quantitative results of observations are regarded as the only accessible reality, our only aim is to predict them as well as possible from other observations already made on the same physical system. This pattern is patently taken over from the positional astronomer, after whose grand analytical tool (analytical mechanics) q.m. itself has been modelled. But the laboratory experiment hardly ever follows the astronomical pattern. The astronomer can do nothing but observe his objects, while the physicist can interfere with his in many ways, and does so elaborately. In astronomy the time-order ofstates is not only of paramount practical interest (e.g. for navigation), but it was and is the only method of discovering thelaw, known by now in its general features (Newton). The physicist is nearly always still out for discovering thelaw (technically speaking; a Hamiltonian); this he rarely, if ever, attempts by following a single system in the time-succession of its states, which in themselves are of no interest. The accepted foundation of q.m. claims to be intimately linked with experimental science. But actually it is based on a scheme of measurement which, because it is entirely antiquated, is hardly fit to describe any relevant experiment that is actually carried out, but a host of such as are for ever confined to the imagination of their inventors.

Riassunto

L’interpretazione più comune della meccanica quantistica (m.q.) è interamente fondata sulla sua teoria della misura. Come sola realtà accessibile si considerano i risultati quantitativi delle osservazioni, il nostro unico fine essendo quello di predirli per quanto possibile a partire da altre osservazioni già fatte sullo stesso sistema fisico. Questo schema è interamente suggerito dalla astronomia di posizione, sul cui grande strumento analitico (la meccanica analitica) è stata modellata la stessa m.q.. Ma le esperienze di laboratorio ben di rado seguono lo schema dell’astronomia. L’astronomo non può che osservare i suoi oggetti, mentre il fisico può influenzare i propri in molte maniere, e anzi lo fa in modo elaborato. In astronomia la sequenza temporale deglistati è non solo di enorme interesse pratico (per esempio per la navigazione), ma è stata ed è il solo modo di scoprire lalegge, che si è finito per conoscere nei suoi aspetti generali (Newton). Il fisico ancora oggi si propone di scoprire la legge (in terminologia tecnica: una Hamiltoniana); ma raramente, o mai, egli cerca di raggiungere lo scopo seguendo la successione temporale degli stati di un singolo sistema, che non sono di per sè di interesse fisico. L’interpretazione più comune della m.q. si vanta di essere intimamente legata alla scienza sperimentale. Ma in realtà è basata su uno schema di misura che, essendo interamente antiquato, è ben poco adatto a descrivere qualunque esperienza che venga realmente eseguita, ma piuttosto una schiera di esperienze per sempre limitate alla immaginazione dei loro inventori.